Mikrokontroléry I. Mikrokontroléry od Atmel (Attiny, Atmega, AVR)

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Mikrokontroléry I. Mikrokontroléry od Atmel (Attiny, Atmega, AVR)"

Sabina Bednářová
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Mikrokontroléry I. Mikrokontroléry od Atmel (Attiny, Atmega, AVR) Mikrokontroléry ATMEL Vývojové prostředí AVR Studio Vývojové prostředí Win. AVR Vývojové prostředí BASCOM AVR Universalne vývojové prostředí VMLAB

2 Mikrokontroléry ATMEL (AVR,ARM) AVR je označení pro rodinu 8-bitových RISC mikroprocesorů korporace Atmel. Za celým zrodem AVR stojí dva studenti z Norského technického institutu se jmény Alf-Egil Bogen a Vegard Wollan. Na trhu se pak tyto mikroprocesory začali objevovat od roku Zkratka AVR vznikla podle jmen autorů Alf Vegard RISC ale oficialne znamená Advanced Virtual RISC. ARM je označení pro architekturu rodiny 32-bitových RISC. mikroprocesorů. (architektura známa jako Advanced RISC Machine dřív jako Acorn RISC Machine je to ARM Limited technologie od HEADQUARTERED Co. Kompanie byla založena v Anglie v roce 1990).

Na trhu se pak tyto mikroprocesory začali objevovat od roku 1997.

3 Mikrokontroléry ATMEL (RISK?) RISC označuje jednu kategorii architektur procesorů. (Reduced Instruction Set Computer) Hlavní vlastností RISCových procesorů: - redukovaná sada instrukcí obsahuje hlavně jednoduché instrukce - délka provádění jedné instrukce je vždy jeden cyklus - délka (počet bitů) všech instrukcí je stejná - mikroinstrukce jsou hardwarově implementovány na procesoru. - využívá se zde techniky řetězení instrukcí (instruction pipeline) V dnešní době je prakticky každý moderní procesor založen na architektuře RISC. Mezi nejznámější výrobce procesorů RISC patří IBM (např. řada PowerPC), Intel (většina jeho procesorů je ale řazena mezi CISC, nebo označována jako tzv. post-risc ) a Sun Microsystems (např. řada Sparc).

jeden cyklus - délka (počet bitů) všech instrukcí je stejná - mikroinstrukce jsou hardwarově implementovány na procesoru.

4 Mikrokontroléry ATMEL (AVR). X=1-128KB Y=64B 8KB Z=64B 4KB N=6-86 Základní architektura mikroprocesorů AVR

5 Mikrokontroléry ATMEL (AVR) 1 Struktura mikrokontroléru AVR je navržena tak, aby co nejvíce vyhovovala překladačům vyšších programovacích jazyků, zejména široce používaného jazyka C. Takto optimalizované jádro s harvardskou architekturou nese hlavní charakteristiky mikroprocesorů s redukovanou instrukční sadou (RISC). Rodinu mikrokontrolérů AVR je možno rozdělit celkem na tři podskupiny: Parametr Classic AVR Mega AVR Tiny AVR Paměť programová FLASH 1-8KB 4-256KB 1-8KB Paměť datová SRAM B 512B-8KB B Paměť datová EEPROM B 265B-4KB B ADC číslo vstupu /bit 6-11/10bit 6-10/10-12bit 4-11/10bit Číslo vstupu I/O MIPS Do 20 Do 20 Do 20.

Rodinu mikrokontrolérů AVR je možno rozdělit celkem na tři podskupiny: Parametr Classic AVR Mega AVR Tiny AVR Paměť programová FLASH 1-8KB 4-256KB 1-8KB Paměť datová

6 Mikrokontroléry ATMEL (Classic AVR) 2 MCU AT90PWM2 Vcc, Volt 2.7\5.5 AT90S \ \6.0 AT90S \6.0 AT90S2323 AT90S8515 AT90S \6.0 Fosc,MH z 4 I/O Flash EEPROM K K \ \ \ not 2K K K K SRAM Interface ADC Timers ISP Pack. SPI, debugwire, PSC 8x10b not not 1x 8bit + UART not 1x8bit 1x16bit 2 + SO24 + DIP20. not not 1x8bit + DIP8 UART not SPI UART 8x10 SPI SO32 QFN32 SO20 SO8 2x8bit + DIP40 1x16bit TQFP44 PLCC44 2x8bit + DIP40 1x16bit TQFP44 PLCC44

$0 4 2.7\6.0 8 32 32 512 512 64 not 2K 128 128 2K 128 128 8K 512 512 8K 512 512 SRAM Interface ADC Timers ISP Pack.$

7 Mikrokontroléry ATMEL (Mega AVR) 3 MCU Vcc, Volt ATmega \25 ATmega48 1.8\4.5 ATmega8 2.8\5.5 ATmega16 2.8\5.5 ATmega \5.5 ATmega \ \5.5 Fosc,MH z 8 16 I/O Flash EEPROM K K 512 2K K 512 1K 16K K 256K 1K 4K 4K 4K 8K SRAM Interface ADC Timers ISP Pack. JTAG, TWI UART SPI I2C UART. SPI UART SPI 2xUART SPI 2xUART JTAG SPI 1x8bit 10x12bit 1x16bit 1x18bit + LQFP48 6x12bit 2x8bit DIP28 2x8bit 1x16bit + TQFP32 MILF32 8x10bit 8x10bit 8x10bit 8x10bit 2x8bit 1x16bit 2x8bit 1x16bit 2x8bit 2x16bit 2x8bit 4x16bit + DIP28 TQFP32 MILF32 + DIP28 TQFP32 MILF32 + TQFP64 MILF64 + TQFP100

8 Mikrokontroléry ATMEL (Tiny AVR) 4 MCU Vcc, Volt ATtiny11 2.7\5.5 ATtiny13 1.8\5.5 ATtiny15 2.7\5.5 ATtiny \5.5 ATtiny24 1.8\5.5 ATtiny44 1.8\5.5 ATtiny84 1.8\5.5 Fosc,MH z I/O Flash EEPROM 6 6 1K K 6 6 1K K 2K 4K 8K not not not SRAM not Interface ADC Timers ISP Pack. UART. SPI UART SPI, 4xPWM USI 4xPWM, RTC UART SPI, 4xPWM not PDIP8 1x8bit + SOIC8 not 4x10bitt 2x8bit PDIP8 2xPWM + SOIC8 not 4x10bitt 2x8bit PDIP8 not 1x8bit 1x16bit + 8x10bitt 1x8bit 1x16bit + 8x10bitt 1x8bit 1x16bit + 8x10bitt 1x8bit 1x16bit + + SOIC8 PDIP20 SOIC20 MILF32 PDIP14 SOIC14 MILF20 PDIP14 SOIC14 MILF20 PDIP14 SOIC14 MILF20

$5 ATtiny24 1.8\5.$

9 Mikrokontroléry ATMEL (AVR32) Základní vlastnosti: * Výkonný, 32bitový MCU AVR 32 UC o Kompaktní jednocyklová RISC instrukční sada vč. instrukční sady DSP o Instrukce Read-Modify-Write o Až 60 MHz frekvence s výkonem 1,24 DMIPS/MHz o MPU (Memory Protection Unit) * Multi-hierarchický systém sběrnic o 7 periferních DMA kanálů * Interní High-speed Flash o 256B, 128B nebo 64kB o Jednocyklový přístup až do 30 MHz o Prefetch Buffer o cyklů zápisu, uchování dat až 10 let o Flash Security Locks * Interní vysokorychlostní SRAM, jednocyklový přístup o 32kB (256kB a 128kB Flash), 16kB (64kB Flash)

systém sběrnic o 7 periferních DMA kanálů * Interní High-speed Flash o 256B, 128B nebo 64kB o Jednocyklový přístup až do 30 MHz o Prefetch Buffer o

10 Mikrokontroléry ATMEL (AVR32) 2 * Systémové funkce o Power/Clock Manager + Internal RC Clock a 1x 32KHz Oscilátor o Dva multifunkční oscilátory a 2x PLL o Watchdog Timer, RTC Timer * USB o Full Speed 2.0, On-The-Go o USB Wake Up * 1x tříkanálový, 16bitový Timer/Counter * 1x 7kanálový, 16bitový PWM * 3x USART * 1x Master/Slave SPI * 1x Řadič synchronního sériového protokolu * 1x Master/Slave TWI (kompatibilní s 400kbps I2C) * 1x 8kanálový, 10bitový ADC * On-chip Debug System (JTAG) * 64-pin TQFP/QFN (44 GPIO vývodů), 48-pin TQFP/QFN (28-GPIO vývodů) * 5V Input tolerant I/O * Zdroj 3,3V

0, On-The-Go o USB Wake Up * 1x tříkanálový, 16bitový Timer/Counter * 1x 7kanálový, 16bitový PWM * 3x USART * 1x Master/Slave SPI * 1x Řadič

11 Mikrokontroléry ATMEL (AVR32) 3

12 Mikrokontroléry ATMEL (AVR32) 4 Vývojové nástroje - AVR 32 GNU C - na FreeRTOS.org lze získat zdarma real-time kernel komerční programy - IAR(C kompilátor Embedded Workbench) - ExpressLogic (RTOS ThreadX) - Micrium (RTOS ucos/ii).

13 Mikrokontroléry ATMEL (AVR32) 5

14 Mikrokontroléry ATMEL (ARM) Rodiny procesorů * ARM7 (ARM7TDMI) - nejstarší typ procesoru v nabídce, architektura je typu ARMv4 a procesory se vyznačují 3úrovňovou pipeline linkou a hardwarovou násobičkou i děličkou, výkonem. * ARM9 / ARM9E - architektura typu ARMv5TE(J) a procesor již obsahuje: 5 úrovňovou pipeline linku, MPU (Memory Protection Unit) podporující většinu RTOS, rozhraní AMBA AHB (AMBA Advanced High-performance Bus) pro vzájemné rychlé propojení více procesorů, FPU s koprocesorem VFP9-S, flexibilní velikost instrukční a datová cache, instrukční a datové rozhraní TCM, ETM rozhraní pro trasování v reálné čase, rozšířenou násobičku 16x32bit. se 16bit. DSP instrukce v pevné řád. čárce.

* ARM9 / ARM9E - architektura typu ARMv5TE(J) a procesor již obsahuje: 5 úrovňovou pipeline linku, MPU (Memory Protection Unit) podporující většinu RTOS, rozhraní AMBA AHB

15 Mikrokontroléry ATMEL (ARM) 1 * ARM10E (ARM10xx) - architektura typu ARMv5TE(J) a navíc proti ARM9 obsahuje: již 6úrovňovou pipeline linku, FPU s koprocesorem VFP10. * ARM11 (ARM11xx) - architektura typu ARMv6 a procesor obsahuje: 64bit. Datovou sběrnice mezi procesorovou integer jednotkou a instrukční i datovou cache pamětí a kooprocesorem. Navíc 64bit. komunikace umožňuje vyzvednou najednou dvě instrukce a uložit hodnotu dvou registrů v jednom hod. cyklu. Pipeline linka je již 8úrovňová a samozřejmostí je MPU, průmyslové rozhraní AMBA AHB a další bloky již obsažené v ARM9. * Cortex - verze A určená pro OS založené na virtuální paměti a uživatelských aplikacích, - verze R pro real-time systémy - verze M optimalizovaná pro výkonné mikrokontroléry a levnější aplikace. Proti předchůdci ARM11 jsou navíc implementovány nové technologie ARM TrustZone (dva oddělené adresové prostory), NEON (64/128bit. hybridní SIMD architektura pro zrychlení zpracování vícekanálových audio-vizuálních signálů), AMBA 3 AXITM (pro snadnou realizaci vícejádrových SoC), ARM IEM (Intelligent Energy Man

komunikace umožňuje vyzvednou najednou dvě instrukce a uložit hodnotu dvou registrů v jednom hod. cyklu.

16 Mikrokontroléry ATMEL (ARM) 2

17 Vývojové prostředí AVR Studio Integrated Development Environment for Writing, Compiling and Debugging Software 1 Fully Symbolic Source-level Debugger 2 Configurable Memory Views, Including SRAM, EEPROM, Flash, Registers, and I/Os 3 Unlimited Number of Break Points 4 Trace Buffer and Trigger Control 4 Online HTML Help 5 Variable Watch/Edit Window with Drag-and-drop Function 6 Extensive Program Flow Control Options 7 Simulator Port Activity Logging and Pin Input Stimuli 8 File Parser Support for COFF, UBROF6, UBROF8, and Hex Files 9 Support for C, Pascal, BASIC and Assembly Languages

Trigger Control 4 Online HTML Help 5 Variable Watch/Edit Window with Drag-and-drop Function 6 Extensive Program Flow Control Options 7 Simulator

18 Vývojové prostředí Win AVR

19 Vývojové prostředí BASCOM AVR

20 Vývojové prostředí VMLAB

21 Vývojové prostředí VMLAB 1 Supported ST6 models: ST6200, 01, 03, 08, 09, 10, 15, 20, 25. Supported AVR models: ATiny11, ATiny12, ATiny15, ATiny22, AT90S2343, AT90S2323, AT90S1200,AT90S2313, AT90S4433, AT90S4414, AT90S8515,AT90S4434, AT90S8535, ATmega8, ATmega16, ATmega161,ATmega162, ATmega32, ATmega64, Atmega128. Soon also ATmega8515, ATmega8535, ATiny2313.

Podobné dokumenty

Miroslav Tichý, tic136

Miroslav Tichý, tic136 32bitová mikroprocesorová architektura typu RISC(Reduced Instruction Set Computer) mobilním odvětví - smartphony, PDA, přenosné herní konzole, kalkulačky apod. Důvod: nízké vyzařované